航天面面觀 2019-02-09 16:11

2019年1月3日10時26分, 嫦娥四號著陸器巡視器組合體成功著陸在月球背面南極-艾特肯(South Pole-Aitken,SPA)盆地內的馮·卡門(Von Kármán)撞擊坑內。此次任務實現了人類探測器首次月背軟著陸、首次月背與地球的中繼通信,開啟了人類月球探測新篇章。

嫦娥四號著陸器巡視器組合體成功著陸月球背面後,隨即著陸器與巡視器(玉兔二號月球車)分離,嫦娥四號著陸器落到月面後不能動,只能開展原位探測,而「玉兔二號」月球車有6個輪子,可以實現巡視勘察。

在嫦娥四號月背軟著陸任務中,NASA提出,利用美國正在月球軌道上運行的LRO衛星,來觀測嫦娥四號的著陸活動,中方給予了合作。我們歡迎他們隨時觀察嫦娥四號著陸器和月球車。按照最初的設想,NASA跟我們提出,希望利用美國月球軌道上「月球勘測軌道飛行器(LRO)」,來觀測嫦娥四號著陸時月塵信息,供科學家研究。雙方科學家通過電視電話會議進行了密切溝通。美方將他們衛星有關信息告訴了中方,中方也及時把嫦娥四號著陸經緯度、著陸時間告訴了美方。由於嫦娥四號著陸的時候,LRO不在上空,不能實時監測,所以只能等嫦娥四號著陸器著陸後實現監測。

NASA希望利用」月球勘測軌道飛行器(LRO)「觀測嫦娥四號著陸時月塵信息,真的是相當聰明,為什麼這麼說呢?除了月球探測器軟著陸外,LRO衛星要想對月球揚塵跡象進行觀測,那只有等天外來客(隕石)撞擊月球,大家想像一下,一塊隕石砸向月球又正好被月球勘測軌道飛行器(LRO)觀測到,那概率實在是太低了!利用嫦娥四號著陸器巡視器軟著陸觀測著陸時掀起煙塵的跡象,這可真是一個千載難逢的好機會,可惜,「由於一些原因」「月球勘測軌道器」上搭載的設備未能調整好軌道、以最優位置在嫦娥四號著陸過程中進行成像,所以只能等嫦娥四號著陸器著陸後實現監測。

航天器著陸時揚起的月塵可以為未來的登月任務提供信息,例如為後續航天器的著陸方式研究提供參考信息。

「隔空」合作

既然不能實現實時觀測,雙方依然可以進行一些簡單的「合作」,NASA可以利用美國正在月球軌道上運行的LRO衛星,來觀測嫦娥四號著陸後的活動情況,在合適的時間及軌道上,LRO衛星可以在高空觀察嫦娥四號著陸器和玉兔二號月球車。

NASA此前表示,1月底,利用其「月球勘測軌道器」對嫦娥四號著陸點進行成像。中美兩家航天機構達成協議,合作產生的任何重要發現都將於2月11日至2月22日在維也納召開的聯合國和平利用外層空間委員會科學和技術小組委員會會議上分享。

2月7日,NASA公布了1月30日首次用「月球勘測軌道飛行器(LRO)」對嫦娥四號著陸點拍攝的照片,因距離較遠,拍攝到的嫦娥四號著陸器只有約兩個像素大,而體積稍小的玉兔二號月球車根本看不見。

考驗眼力的時候到了!那個小白點就是嫦娥四號的著陸器,由於月球車實在太小,在這幅圖中根本看不到。

1月31日,NASA第二次用「月球勘測軌道飛行器(LRO)」給嫦娥四號著陸器和玉兔二號月球車拍照,這次距離著陸點更近,拍到了著陸器北側的玉兔二號月球車。2月9日,NASA公布了1月31日LRO衛星拍攝到的圖像。

考驗眼力的時候又到了!那個黃色框中的小白點就是嫦娥四號的著陸器,藍色框中的一個小點就是玉兔二號月球車,大家看到了嗎?

這次公布的照片雖然看起來還是很模糊,但起碼能看到玉兔二號月球車了,通過這些衛星圖,也能證明嫦娥四號成功實現月背軟著陸,玉兔二號月球車在月面正常分離、行駛。

大家看到LRO衛星拍攝的照片後都來問為什麼它們這麼小啊?因為它們本來就不大……在幾十公里的高空中,拍攝出來只能看到上面的情景。

圖為中國工程院院士、探月工程總設計師吳偉仁介紹嫦娥四號任務月球車的相關情況。1:1比例模型。真實的玉兔二號月球車就這麼大。新華社記者 肖磊濤 攝

玉兔二號月球車(實物)。基本繼承了「玉兔號」的外形和狀態,呈長方形盒狀,總重量約140公斤,長1.5米,寬1米,高1.1米。

嫦娥四號著陸器比玉兔二號月球車個頭要大,所以在衛星圖中也比較容易辨別。

要想獲取著陸點正上方拍攝的圖像,還需要一段時間,LRO會利用過境時的寶貴機會對嫦娥四號著陸器和玉兔二號月球車進行成像。

1月29日晚,玉兔二號月球車被喚醒後,繼續向西北方向行駛,上圖中綠色熒光線表示的就是1月29日晚被喚醒後,玉兔二號月球車行駛的路徑。(示意圖)

在美國月球勘測軌道器(LRO)拍攝的照片中也能看到玉兔二號月球車已經行駛到著陸器的北方了,LRO衛星又多了一個身份——玉兔二號月球車的監工!

偷沒偷懶一看就知道,小兔子休想偷懶,哈哈!

2013年12月,嫦娥三號探測器在月球表面預選著陸區域成功著陸,標誌中國已成為繼蘇聯、美國後世界上第三個實現地外天體軟著陸的國家。測試探測器成功實現軟著陸之後,美國月球勘測軌道器(LRO)也對著陸點進行的拍攝。

嫦娥三號探測器軟著陸前後著陸區對比圖片,可以看到著陸器和月球車,月球車太小了。

嫦娥三號任務時,美國月球勘測軌道器(LRO)拍攝的嫦娥三號著陸器和月球車的照片,綠色圈中是嫦娥三號著陸器,黃色圈中是玉兔號月球車,嗯,它就是個小不點。從2014年1月21日拍攝的圖片和2014年2月17日拍攝的圖片對比來看,可以看到玉兔號月球車的位置並無明顯變化,這是咋回事?這真實的表現了玉兔號月球車出故障了,無法行進。

玉兔二號月球車升級了!

2013年12月,玉兔號月球車行駛到月面後,它的一舉一動都牽動著38萬公里外那個藍色星球上人們的心。

2014年初,玉兔號在進入第二個月夜之前,就出現了故障,故障始終未能排除,導致玉兔號月球車不能繼續行進。

玉兔號:「啊……我壞掉了」。它的一舉一動都牽動著38萬公里外那個藍色星球上人們的心。圖源:@月球車玉兔 微博

據公開論文消息,玉兔號月球車最終在月球上只累積行駛了約114.8m。從圖中可以看到,規劃好的路徑無法實現行駛探測了。非常遺憾!按原計劃,玉兔號月球車將在月球表面行駛10公里。

在溫差達300攝氏度的月球表面,裸露在外的電纜極易出現故障,如今科研人員吸取這一教訓,對嫦娥四號月球車電纜進行了最小化的裸露改進,還針對鉤掛、摩擦等應用場景做了上千次試驗,提升了月球車整體可靠性。據了解,嫦娥三號著陸器和月球車設計壽命分別為1年和3個月,但實際上著陸器目前仍在運行,如今的嫦娥四號月球車設計壽命也是3個月,運行時間預計將比玉兔號更長。

嫦娥三號月球車「玉兔號」在月面累積行駛了114.8米遺憾告終,嫦娥四號月球車將會行駛多遠呢?拭目以待吧!

上面這張圖展示了在月球、火星上的月球車、火星車行駛里程。(數據截止到2018年6月18日)

在不久前的一次採訪中,嫦娥三號、嫦娥四號、火星探測器總設計師孫澤洲說:3號(嫦娥三號)玉兔(月球車)在月面工作的時候出現了問題。其實這個也一直是我個人,也是我們團隊的一個痛,希望嫦娥4號能夠證明我們的月球車可以在月面走得更遠。

「玉兔二號」月球車加油啊!

1月29日晚,玉兔二號月球車在月球背面成功經受極低溫環境考驗,安全度過首個月夜。1月29日晚喚醒後,玉兔二號月球車繼續在月面行走,隨後,著陸區域進入月午,玉兔二號月球車擇機進入「月午休眠」模式,「月午休眠」期間,著陸器正常工作。

這是著陸後迎來的第二次午休啦,我們吃年夜飯看春晚的時候,玉兔二號月球車正在呼呼大睡呢,時間過得很快,轉眼又到了工作時間了,農曆大年初四,玉兔二號月球車將結束午休,繼續工作!

我們一起等玉兔二號月球車被喚醒的消息!

第二次午休結束後,再工作幾天,2月12日左右,嫦娥四號著陸器和玉兔二號月球車將迎來著陸後第二次月夜,它們又要休息了,預計到2月28日,玉兔二號月球車將再次被喚醒,開啟第三月晝的工作。

有關任務的最新進展,「航天面面觀」將持續關注。獲取最新消息請關注新浪微博@航天面面觀

更多精彩,敬請期待!


推薦閱讀:
相关文章